Na+-Nafionモデルの水和構造に関するab initio分子動力学シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Aquino Adelia J. A.; Aquino Adelia J. A.; Aquino Adelia J. A.; Tunega Daniel

文献

J-GLOBAL ID：201902272324469891 整理番号：19A1887413

Na+-Nafionモデルの水和構造に関するab initio分子動力学シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Ab Initio Molecular Dynamics Simulations on the Hydrated Structures of Na⁺-Nafion Models

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資料名：
巻： 121 号： 21 ページ： 11215-11225 発行年： 2017年
JST資料番号： W1877A ISSN： 1932-7447 CODEN： JPCCCK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ab initio分子動力学(AIMD)計算を行い,水和Na+-Nafionモデル系で起こる異なるドメイン(疎水性,親水性,及び界面)の構造及び動力学的性質を調べた。異なる原子対間の対分布関数(PDF)を計算し,異なるNa+-Nafion錯体の水和構造の構造的特徴を解析した。H・・O PDF曲線の解析により,水分子の残りからイオノマSO3-界面における水分子を明確に区別することができた。水分子のスルホン酸基への水素結合は水分子自身の間の水素結合よりも弱いことが分かった。振動状態密度(vDOSs)を速度の自己相関関数から計算した。全体として,計算したvDOSsは実験的IRスペクトルと良く対応した。VDOS曲線の解析は,水分子のOH伸縮モードの高周波シフトが水分子の残りと比較して界面領域から生じることを示した。界面水分子はOH伸縮モードの高周波側ピークに対する主な寄与因子であり,水和Nafion系の観測されたFTIRスペクトルと良く一致した。部分振動状態密度の解析は,Nafion構造(C-O-C,C-S,SO_3,およびCF_x)を形成する構造単位の伸縮モードの明白な帰属を提供した。また,HDOおよびD_2O分子で水和したNa+-Nafionモデルに対して,AIMDシミュレーションを行った。Na+・・OとH・・O距離に対する計算PDF曲線は,H2O分子を持つモデルに対してPDFsと同じ特徴を示した。一方,HDOを有するモデルのVDOSスペクトルにおけるO-HおよびO-D伸縮モードは,O-D周波数の約1000cm-1の大きな赤方偏移とよく分離された。同様のシフトが,延伸モードのほぼ同一のVDOSバンド構造を有する純粋なD_2Oを有するモデルでも観察された。さらに,水の曲げモードは,それぞれ~1630cm-1(H2O)から~1440cm-1(HDO)と~1190cm-1(D2O)に赤方偏移した。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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液-気界面 , 分子化合物 , 有機化合物の赤外スペクトル及びRaman散乱,Ramanスペクトル

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